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Modelagem e Simulações da Funcionalização de Nanotubos Porosos Inorgânicos

Processo: 19/08928-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de julho de 2019 - 30 de junho de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Julio Ricardo Sambrano
Beneficiário:Julio Ricardo Sambrano
Instituição-sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Materiais porosos  Dióxido de titânio  Nanotubos  Teoria do funcional da densidade  Simulação por computador  Grafenos  Óxido de zinco 

Resumo

A modelagem e simulação computacional aplicada a ciências e tecnologia de materiais e executada a partir de métodos de estrutura eletrônica têm assumido um importante papel não só no auxilio de informações e interpretações obtidas a partir de pesquisas experimentais, mas bem como na possibilidade de prever de forma racionalizada as propriedades de materiais, a qual tem contribuído para direcionar possíveis caminhos para aplicações nas diversas áreas das Ciências. Neste contexto, é de particular interesse a convergência para sistemas análogos aos de nanotubos de carbono, os quais têm sido alvo de pesquisas com um crescente interesse em busca das mais variadas aplicações, as quais abrangem desde a eletrônica até a área de biomateriais. Devido a busca por materiais com morfologia similar ao grafeno e aos nanotubos de carbono, estruturas inorgânicas análogas ao grafeno foram sintetizadas, tais como o siliceno, germaneno, staneno e o nitreto de boro hexagonal. Em particular, recentemente foi sintetizado o grafeno poroso (PG) e fundamentado nesta observação foi teoricamente proposta uma nova estrutura, denominada grafenileno (GP), que é um semicondutor, considerado como uma alternativa ao grafeno. Neste sentido, baseados nestas observações o presente projeto tem como objetivo, desenvolver modelos teóricos aplicando a Teoria do Funcional da Densidade a modelos periódicos para analisar as propriedades estruturais, eletrônicas e ópticas de nanotubos gerados a partir das superfícies análogas ao PG e GP para o ZnO, ZnS, GaN e TiO2, e comparar os resultados obtidos com seus respectivos nanotubos sem poros, funcionalizando-os por intermédio de interfaces com outros sistemas de mesma estrutura cristalina, tais como, ZnO/GaN e, ZnO/ZnS e também por dopagens com terras raras e adsorção de gases, tais como o NH3, NH2, CO e CO2. Ao final espera-se determinar uma metodologia para a funcionalização desta classe de materiais e também apontar novas propriedades ou mesmo aquelas que podem ser intensificadas, podendo assim direcionar experimentalistas e novas aplicações. (AU)

Publicações científicas (10)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PENHA, M. D.; GOUVEIA, A. F.; TEIXEIRA, M. M.; DE OLIVEIRA, R. C.; ASSIS, M.; SAMBRANO, J. R.; YOKAICHYA, F.; SANTOS, C. C.; GONCALVES, R. F.; LI, M. SIU; SAN-MIGUEL, M. A.; ANDRES, J.; LONGO, E. Structure, optical properties, and photocatalytic activity of alpha-Ag2W0.75Mo0.25O4. Materials Research Bulletin, v. 132, DEC 2020. Citações Web of Science: 0.
FABRIS, GUILHERME S. L.; PASKOCIMAS, CARLOS A.; SAMBRANO, JULIO R.; PAUPITZ, RICARDO. New 2D nanosheets based on the octa-graphene. Journal of Solid State Chemistry, v. 290, OCT 2020. Citações Web of Science: 0.
FABRIS, GUILHERME S. L.; MARANA, NAIARA L.; LARANJEIRA, JOSE A. S.; LONGO, ELSON; SAMBRANO, JULIO R. New two-dimensional zinc oxide nanosheets: Properties, stability, and interconversion. Materials Letters, v. 275, SEP 15 2020. Citações Web of Science: 0.
SOUZA, JULIANA KELLY D.; DUARTE, THIAGO M.; GARCIA DOS SANTOS, IEDA MARIA; SAMBRANO, JULIO RICARDO; MAIA, ARY DA SILVA; ALBUQUERQUE, ANDERSON DOS REIS. Intra-octahedral distortion on lamellar potassium niobate K4Nb6O17: a periodic DFT study of structural, electronic and vibrational properties. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 22, n. 29, p. 16562-16570, AUG 7 2020. Citações Web of Science: 0.
DE OLIVEIRA, REGIANE CRISTINA; CABRAL, LUIS; CABRAL, ANA CRISTINA; ALMEIDA, PRISCILA BARROS; TIBALDI, NICOLAS; SAMBRANO, JULIO RICARDO; SIMOES, ALEXANDRE ZIRPOLI; MACCHI, CARLOS EUGENIO; MOURA, FRANCISCO; MARQUES, GILMAR EUGENIO; PONCE, MIGUEL ADOLFO; LONGO, ELSON. Charge transfer in Pr-Doped cerium oxide: Experimental and theoretical investigations. Materials Chemistry and Physics, v. 249, JUL 15 2020. Citações Web of Science: 0.
LARANJEIRA, J. A. S.; FABRIS, G. S. L.; FERRER, M. M.; ALBUQUERQUE, A. R.; SAMBRANO, J. R. Morphological Transformation Network of Nanoparticles via DFT Simulations. Crystal Growth & Design, v. 20, n. 7, p. 4600-4611, JUL 1 2020. Citações Web of Science: 0.
FERRER, MATEUS M.; SAMBRANO, JULIO R.; HERNANDES, ANTONIO C.; RODRIGUES, JOAO E. F. S. Optical phonon modes in 1:2 ordered trigonal Ba3MgNb2O9 perovskite: Synergy of both classical and quantum methods. Journal of Raman Spectroscopy, v. 51, n. 7 MAY 2020. Citações Web of Science: 0.
MARANA, NAIARA L.; PINHAL, GIOVANNE B.; LARANJEIRA, JOSE A. S.; BUZOLIN, PRESCILA G. C.; LONGO, ELSON; SAMBRANO, JULIO R. Strain-induced novel properties of alloy nitride nanotubes. COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE, v. 177, MAY 2020. Citações Web of Science: 0.
RODRIGUES, JOAO E. F. S.; FERRER, MATEUS M.; MOREIRA, MARIO L.; SAMBRANO, JULIO R.; COSTA, RENILTON C.; RODRIGUES, ARIANO D.; PIZANI, PAULO S.; HUTTEL, Y.; ALONSO, JOSE A.; PECHARROMAN, CARLOS. Unveiling the infrared complex dielectric function of ilmenite CdTiO3. Journal of Alloys and Compounds, v. 813, JAN 15 2020. Citações Web of Science: 0.
FERRER, MATEUS M.; FABRIS, GUILHERME S. L.; DE FARIA, V, BRUNO; MARTINS, JOAO B. L.; MOREIRA, MARIO L.; SAMBRANO, JULIO R. Quantitative evaluation of the surface stability and morphological changes of Cu2O particles. HELIYON, v. 5, n. 10 OCT 2019. Citações Web of Science: 0.

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